JPH0524212B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0524212B2 JPH0524212B2 JP14554984A JP14554984A JPH0524212B2 JP H0524212 B2 JPH0524212 B2 JP H0524212B2 JP 14554984 A JP14554984 A JP 14554984A JP 14554984 A JP14554984 A JP 14554984A JP H0524212 B2 JPH0524212 B2 JP H0524212B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite
- carbon fiber
- matrix
- metal
- aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 32
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 32
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 30
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 15
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane Chemical compound [Al]#C[Al]=C=[Al]C#[Al] CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は炭素繊維強化金属複合体の製造方法に
関するものであつて、より詳しくは、高温下、長
時間使用しても高特性を保持し得る炭素繊維強化
金属複合体の製造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 炭素繊維或はウイスカー等と金属とから形成さ
れる複合体は、耐熱性を有する高強度の軽量構造
として広く用いられている。特に、炭素繊維は引
張強度も、弾性率も大きいので、応力の最大とな
る方向に配列させた炭素繊維と金属との複合体は
極めて大きな比強度（複合体の密度に対する強度
の割合）と比弾性率（複合体の密度に対する弾性
率の割合）を有するので有用である。 しかるに、炭素と金属は一般に濡れ性が悪く、
従つて、これらから形成された複合材は上記の優
れた特性を高温下、長時間にわたつて維持するこ
とが難しい。特に、マトリツクスがアルミニウム
の場合は、下記(1)式の反応により炭素とアルミニ
ウムの界面に炭化アルミニウム（Al4C3）が生成
して両者の接着力を弱め、この複合体の高温にお
ける強度特性を著しく悪化させる。 4Al＋3C＝Al4C3 (1) そこで、Al4C3のような相間化合物を形成しな
いで、しかも、マトリツクスを構成する金属との
濡れ性を改善する方法が種々開発されており、例
えばNi、Ag、Cu、Ta、Ｂ、Si、Na、Sn、Ｗの
ような金属、あるいはTiC、ZrC、SiC、TiB2の
ような高触点化合物等による炭素繊維表面の被覆
が試みられてきた。（例えば特開昭48−106号公
報、特開昭52−28433号公報、特開昭52−36502号
公報、特開昭56−142836号公報参照） またAl4C3等の相間化合物の生成を抑制するも
う一つの手段として、Al4C3が生成する温度領域
より低温側で炭素繊維と金属の複合体を製造する
方法も試みられている。このようなプロセスの一
つにイオンプレーテイング等の物理蒸着の手段に
よつてアルミニウムを炭素繊維に薄く被覆し、一
旦複合体の前駆体（プリフオーム）を製造する方
法が有る（特公昭53−34083号公報）。このプリフ
オームを集めて、ロール圧延、プレス等の拡散接
合の手段により目的とする炭素繊維強化金属複合
体を得ることができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前者の方法において、SiC、
TiC、TiB2等で炭素繊維の表面を被覆すること
により若干の濡れ性の改善が認められたが、未だ
不十分であり、また電気めつき、無電解めつき等
の方法によるSi等の金属での炭素繊維表面の被覆
では得られる複合体の高温時における強度等に問
題があつた。更に後者の方法においては、Al4C3
の生成を抑制して製造した炭素繊維強化アルミニ
ウム複合体でも高温で長時間使用すると炭素繊維
とアルミニウムの界面にAl4C3が徐々に生成し
て、強度特性が次第に悪化してくる。 いずれにしても従来の方法で得られた炭素繊維
強化複合体は高温使用時での強度特性が劣化する
という問題があつた。 〔問題点を解決する手段〕 本発明者は、このような点に留意し、複合体の
強度劣化をもたらすAl4C3等の生成を容易に抑制
でき、しかも、炭素繊維とマトリツクスを構成す
る金属との濡れ性が改善された炭素繊維強化金属
複合体を製造する方法を提供すべく鋭意検討した
結果、複合体を形成後、特定条件下で加熱処理す
ることにより、所期の目的が達成されることを知
得し、本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明の目的は炭素繊維とマトリツ
クスとの濡れ性が改善され、かつ高温使用時での
強度特性の劣化が抑制された炭素繊維強化金属複
合体を製造するもので、この目的は炭素繊維とマ
トリツクス金属とからなる炭素繊維強化金属複合
体をSiOガスを含有するガス雰囲気下、300℃以
上の温度で加熱処理することにより達成される。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明で使用するマトリツクスを構成する金属
（「マトリツクス金属」）としては、例えば、アル
ミニウム、マグネシウム等が挙げられる。特に、
汎用性の点からアルミニウムが好ましい。また、
炭素繊維としては、ポリアクリルニトリルやピツ
チ等から常法に従い、炭化或は黒鉛化して得られ
るものが挙げられる。好ましくは、引張強度150
Kg／mm3以上、弾性率15t／mm2以上のものが使用さ
れる。 マトリツクス金属と炭素繊維との複合体は、例
えば、炭素繊維にプラズマスプレー法、イオンプ
レーテイング法、さらには、電気めつき、無電解
めつき等によりマトリツクス金属を堆積させるこ
とによつて形成できる。特に、簡単な装置で比較
的容易に行える特開昭57−74115号公報、特開昭
57−74117号公報等に記載のプラズマスプレー法
が好ましい。 本発明においては、上述のような方法により、
炭素繊維にマトリツクス金属を薄く堆積させ、複
合体のプリフオームを形成し、これを積み重ね
て、例えば、300−600℃でロール圧延、ホツトプ
レス等の拡散接合法によつて複合体を形成しても
よい。 マトリツクス金属に対する炭素繊維の使用割合
は、得られる複合体の使用目的等によつても異な
るが、通常、マトリツクス金属に対し、体積混合
比（Vf）で５％以上、好ましくは、30％以上の
範囲で使用される。 上記の様にして得られた複合体あるいは複合体
のプリフオームを、SiOガスを含有するガス雰囲
気下で通常300℃以上、好ましくは500℃以上であ
つて、マトリツクス金属が溶融しない程度の温度
範囲内で加熱処理を行う。 具体的には、炭素繊維強化金属複合体を石英製
反応管内で加熱処理する方法、あるいは石英以外
の材質からなる反応管内で加熱処理する方法等が
あるが、装置、操作等の簡便さの点から前者の方
が好ましい。 前者の方法において、例えば炭素繊維強化アル
ミニウム複合体を石英製反応管内で加熱処理する
場合は、高真空下、上記の温度範囲で該複合体の
形状、大きさに応じた時間で処理を行う。高真空
下としては通常１×10-3Torr以下、好ましくは
１×10-4Torr以下がよい。 この場合、高温、高真空下の条件によりマトリ
ツクス中のアルミニウムが蒸発し、下記(2)式によ
り反応管の成分である石英（SiO2）と反応して
SiOガスが生成すると考えられる。 3SiO2＋2Al→3SiO＋Al2O3 (2) このようにして生成したSiOガスは、(3)式に従
つてマトリツクスのアルミニウムと反応してSiを
生成する。 3SiO＋2Al→3Si＋Al2O3 (3) 生成したSiは炭素繊維とアルミニウムの界面に
沿つてマトリツクス中に拡散し、炭素繊維表面と
アルミニウムとが直接接触することを防げ、
Al4C3の生成が抑制されるものと推定される。 次いで後者の石英以外の材質からなる反応管を
用いて加熱処理する場合は、反応管内に上記温度
範囲でマトリツクス金属と反応してSiOガスを生
成するようなSiO2を含有する物質を存在させ加
熱処理を行うか、あるいは予め生成させたSiOガ
スを反応管内に導入し上記温度範囲で加熱処理を
行つてもよい。この場合も前述した通り、マトリ
ツクス金属と反応して生成したSiが炭素繊維とマ
トリツクス金属との界面に沿つて拡散し、相間化
合物の生成を抑制するものである。 また、加熱処理する複合体としては、複合体の
プリフオームを用いても、あるいは該プリフオー
ムを積層しホツトプレス等の拡散接合法によつて
得られた複合体を用いてもよいが、Siが炭素繊維
とマトリツクス金属との界面に沿つて拡散できる
ような断面を有することが好ましく、また加熱処
理回数を考慮すると積層された複合体を用いるの
がよい。 ここでSiが炭素繊維とマトリツクス金属との界
面に沿つて拡散する理由は複合体を構成する成分
の熱膨張の差に由来するものと思われる。 すなわち、ホツトプレス等の拡散接合法により
製造した複合体では炭素繊維とマトリツクス金属
は化学的に結合しているものではなく、機械的に
接着している状態であるため、高温下ではマトリ
ツクス金属が炭素繊維より膨張し、炭素繊維との
界面がルーズとなり易く、このルーズとなつた界
面に沿つてSiが拡散するものと考えられる。 その結果、炭素繊維とマトリツクス金属とが直
接接触せず、相間化合物の生成が抑制される。 〔効果〕 本発明の炭素繊維強化金属複合体は、炭素繊維
とマトリツクス金属とが直接接触していないの
で、高温下で長時間使用しても強度低下の原因で
ある相間化合物の生成が抑制されるため、複合体
の特性を十分に保持でき、各種構造用材料として
有利に使用することができる。 〔実施例〕 以下実施例を挙げて更に具体的に本発明を説明
する。 実施例 １ 平均径7μｍの炭素繊維12000本から成る繊維束
を開繊し、巾15cm、直径70cmのドラムに巻き付
け、これにアルミニウム粉末をプラズマスプレー
法により、マトリツクスアルミニウムに対して炭
素繊維のVfが30％となるように吹きつけてプリ
フオームシートを作製した。このプリフオーム素
材を約40枚重ねて型台に設置し、ホツトプレスに
より６cm×10cmの板状試料を作製した。ホツトプ
レス条件は次の通りである。560℃で0.8Kg／mm2で
10分間予圧し、その後圧力を６Kg／mm2に上げて30
分間プレスした。この板状試料を1.8cm×５cmの
形状に切断して熱処理用試料とした。 この試料を石英製反応管内で、１×10-4Torr、
600℃で所定時間加熱処理した。その結果を第１
図に示した。第１図から明らかなように、120時
間の加熱後においても引張強度の低下はわずか20
％程度であつた。 また、95時間石英管中で加熱後の複合体のマト
リツクスアルミニウムと炭素繊維との界面のオー
ジエ分析結果を未処理品と比較して第１表に示し
た。第１表から、界面において本処理品はSiとＯ
が多いことから、上記加熱処理によつて反応３に
よりSiが界面に拡散したことが分る。
関するものであつて、より詳しくは、高温下、長
時間使用しても高特性を保持し得る炭素繊維強化
金属複合体の製造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 炭素繊維或はウイスカー等と金属とから形成さ
れる複合体は、耐熱性を有する高強度の軽量構造
として広く用いられている。特に、炭素繊維は引
張強度も、弾性率も大きいので、応力の最大とな
る方向に配列させた炭素繊維と金属との複合体は
極めて大きな比強度（複合体の密度に対する強度
の割合）と比弾性率（複合体の密度に対する弾性
率の割合）を有するので有用である。 しかるに、炭素と金属は一般に濡れ性が悪く、
従つて、これらから形成された複合材は上記の優
れた特性を高温下、長時間にわたつて維持するこ
とが難しい。特に、マトリツクスがアルミニウム
の場合は、下記(1)式の反応により炭素とアルミニ
ウムの界面に炭化アルミニウム（Al4C3）が生成
して両者の接着力を弱め、この複合体の高温にお
ける強度特性を著しく悪化させる。 4Al＋3C＝Al4C3 (1) そこで、Al4C3のような相間化合物を形成しな
いで、しかも、マトリツクスを構成する金属との
濡れ性を改善する方法が種々開発されており、例
えばNi、Ag、Cu、Ta、Ｂ、Si、Na、Sn、Ｗの
ような金属、あるいはTiC、ZrC、SiC、TiB2の
ような高触点化合物等による炭素繊維表面の被覆
が試みられてきた。（例えば特開昭48−106号公
報、特開昭52−28433号公報、特開昭52−36502号
公報、特開昭56−142836号公報参照） またAl4C3等の相間化合物の生成を抑制するも
う一つの手段として、Al4C3が生成する温度領域
より低温側で炭素繊維と金属の複合体を製造する
方法も試みられている。このようなプロセスの一
つにイオンプレーテイング等の物理蒸着の手段に
よつてアルミニウムを炭素繊維に薄く被覆し、一
旦複合体の前駆体（プリフオーム）を製造する方
法が有る（特公昭53−34083号公報）。このプリフ
オームを集めて、ロール圧延、プレス等の拡散接
合の手段により目的とする炭素繊維強化金属複合
体を得ることができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前者の方法において、SiC、
TiC、TiB2等で炭素繊維の表面を被覆すること
により若干の濡れ性の改善が認められたが、未だ
不十分であり、また電気めつき、無電解めつき等
の方法によるSi等の金属での炭素繊維表面の被覆
では得られる複合体の高温時における強度等に問
題があつた。更に後者の方法においては、Al4C3
の生成を抑制して製造した炭素繊維強化アルミニ
ウム複合体でも高温で長時間使用すると炭素繊維
とアルミニウムの界面にAl4C3が徐々に生成し
て、強度特性が次第に悪化してくる。 いずれにしても従来の方法で得られた炭素繊維
強化複合体は高温使用時での強度特性が劣化する
という問題があつた。 〔問題点を解決する手段〕 本発明者は、このような点に留意し、複合体の
強度劣化をもたらすAl4C3等の生成を容易に抑制
でき、しかも、炭素繊維とマトリツクスを構成す
る金属との濡れ性が改善された炭素繊維強化金属
複合体を製造する方法を提供すべく鋭意検討した
結果、複合体を形成後、特定条件下で加熱処理す
ることにより、所期の目的が達成されることを知
得し、本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明の目的は炭素繊維とマトリツ
クスとの濡れ性が改善され、かつ高温使用時での
強度特性の劣化が抑制された炭素繊維強化金属複
合体を製造するもので、この目的は炭素繊維とマ
トリツクス金属とからなる炭素繊維強化金属複合
体をSiOガスを含有するガス雰囲気下、300℃以
上の温度で加熱処理することにより達成される。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明で使用するマトリツクスを構成する金属
（「マトリツクス金属」）としては、例えば、アル
ミニウム、マグネシウム等が挙げられる。特に、
汎用性の点からアルミニウムが好ましい。また、
炭素繊維としては、ポリアクリルニトリルやピツ
チ等から常法に従い、炭化或は黒鉛化して得られ
るものが挙げられる。好ましくは、引張強度150
Kg／mm3以上、弾性率15t／mm2以上のものが使用さ
れる。 マトリツクス金属と炭素繊維との複合体は、例
えば、炭素繊維にプラズマスプレー法、イオンプ
レーテイング法、さらには、電気めつき、無電解
めつき等によりマトリツクス金属を堆積させるこ
とによつて形成できる。特に、簡単な装置で比較
的容易に行える特開昭57−74115号公報、特開昭
57−74117号公報等に記載のプラズマスプレー法
が好ましい。 本発明においては、上述のような方法により、
炭素繊維にマトリツクス金属を薄く堆積させ、複
合体のプリフオームを形成し、これを積み重ね
て、例えば、300−600℃でロール圧延、ホツトプ
レス等の拡散接合法によつて複合体を形成しても
よい。 マトリツクス金属に対する炭素繊維の使用割合
は、得られる複合体の使用目的等によつても異な
るが、通常、マトリツクス金属に対し、体積混合
比（Vf）で５％以上、好ましくは、30％以上の
範囲で使用される。 上記の様にして得られた複合体あるいは複合体
のプリフオームを、SiOガスを含有するガス雰囲
気下で通常300℃以上、好ましくは500℃以上であ
つて、マトリツクス金属が溶融しない程度の温度
範囲内で加熱処理を行う。 具体的には、炭素繊維強化金属複合体を石英製
反応管内で加熱処理する方法、あるいは石英以外
の材質からなる反応管内で加熱処理する方法等が
あるが、装置、操作等の簡便さの点から前者の方
が好ましい。 前者の方法において、例えば炭素繊維強化アル
ミニウム複合体を石英製反応管内で加熱処理する
場合は、高真空下、上記の温度範囲で該複合体の
形状、大きさに応じた時間で処理を行う。高真空
下としては通常１×10-3Torr以下、好ましくは
１×10-4Torr以下がよい。 この場合、高温、高真空下の条件によりマトリ
ツクス中のアルミニウムが蒸発し、下記(2)式によ
り反応管の成分である石英（SiO2）と反応して
SiOガスが生成すると考えられる。 3SiO2＋2Al→3SiO＋Al2O3 (2) このようにして生成したSiOガスは、(3)式に従
つてマトリツクスのアルミニウムと反応してSiを
生成する。 3SiO＋2Al→3Si＋Al2O3 (3) 生成したSiは炭素繊維とアルミニウムの界面に
沿つてマトリツクス中に拡散し、炭素繊維表面と
アルミニウムとが直接接触することを防げ、
Al4C3の生成が抑制されるものと推定される。 次いで後者の石英以外の材質からなる反応管を
用いて加熱処理する場合は、反応管内に上記温度
範囲でマトリツクス金属と反応してSiOガスを生
成するようなSiO2を含有する物質を存在させ加
熱処理を行うか、あるいは予め生成させたSiOガ
スを反応管内に導入し上記温度範囲で加熱処理を
行つてもよい。この場合も前述した通り、マトリ
ツクス金属と反応して生成したSiが炭素繊維とマ
トリツクス金属との界面に沿つて拡散し、相間化
合物の生成を抑制するものである。 また、加熱処理する複合体としては、複合体の
プリフオームを用いても、あるいは該プリフオー
ムを積層しホツトプレス等の拡散接合法によつて
得られた複合体を用いてもよいが、Siが炭素繊維
とマトリツクス金属との界面に沿つて拡散できる
ような断面を有することが好ましく、また加熱処
理回数を考慮すると積層された複合体を用いるの
がよい。 ここでSiが炭素繊維とマトリツクス金属との界
面に沿つて拡散する理由は複合体を構成する成分
の熱膨張の差に由来するものと思われる。 すなわち、ホツトプレス等の拡散接合法により
製造した複合体では炭素繊維とマトリツクス金属
は化学的に結合しているものではなく、機械的に
接着している状態であるため、高温下ではマトリ
ツクス金属が炭素繊維より膨張し、炭素繊維との
界面がルーズとなり易く、このルーズとなつた界
面に沿つてSiが拡散するものと考えられる。 その結果、炭素繊維とマトリツクス金属とが直
接接触せず、相間化合物の生成が抑制される。 〔効果〕 本発明の炭素繊維強化金属複合体は、炭素繊維
とマトリツクス金属とが直接接触していないの
で、高温下で長時間使用しても強度低下の原因で
ある相間化合物の生成が抑制されるため、複合体
の特性を十分に保持でき、各種構造用材料として
有利に使用することができる。 〔実施例〕 以下実施例を挙げて更に具体的に本発明を説明
する。 実施例 １ 平均径7μｍの炭素繊維12000本から成る繊維束
を開繊し、巾15cm、直径70cmのドラムに巻き付
け、これにアルミニウム粉末をプラズマスプレー
法により、マトリツクスアルミニウムに対して炭
素繊維のVfが30％となるように吹きつけてプリ
フオームシートを作製した。このプリフオーム素
材を約40枚重ねて型台に設置し、ホツトプレスに
より６cm×10cmの板状試料を作製した。ホツトプ
レス条件は次の通りである。560℃で0.8Kg／mm2で
10分間予圧し、その後圧力を６Kg／mm2に上げて30
分間プレスした。この板状試料を1.8cm×５cmの
形状に切断して熱処理用試料とした。 この試料を石英製反応管内で、１×10-4Torr、
600℃で所定時間加熱処理した。その結果を第１
図に示した。第１図から明らかなように、120時
間の加熱後においても引張強度の低下はわずか20
％程度であつた。 また、95時間石英管中で加熱後の複合体のマト
リツクスアルミニウムと炭素繊維との界面のオー
ジエ分析結果を未処理品と比較して第１表に示し
た。第１表から、界面において本処理品はSiとＯ
が多いことから、上記加熱処理によつて反応３に
よりSiが界面に拡散したことが分る。
【表】
比較例 １
実施例１において、石英製反応管内で試料を加
熱処理する際、その試料をステンレス製の容器に
入れ、Al蒸気と石英との接触を抑え、実質加熱
のみの影響を受けるようにするほかは、同様にし
て20、55および100時間加熱処理したところ引張
強度がそれぞれ51、39および28％と大幅に低下し
た。
熱処理する際、その試料をステンレス製の容器に
入れ、Al蒸気と石英との接触を抑え、実質加熱
のみの影響を受けるようにするほかは、同様にし
て20、55および100時間加熱処理したところ引張
強度がそれぞれ51、39および28％と大幅に低下し
た。
第１図は炭素繊維強化アルミニウム複合体の熱
処理時間に対する引張強度の低下の割合の変化を
表わしたものである。 図中―●―は実施例１の結果を表わし、―▲―は
比較例１の結果を表わす。
処理時間に対する引張強度の低下の割合の変化を
表わしたものである。 図中―●―は実施例１の結果を表わし、―▲―は
比較例１の結果を表わす。
Claims (1)
- １ 炭素繊維とマトリツクス金属とからなる炭素
繊維強化金属複合体を、SiOガスを含有するガス
雰囲気下、300℃以上の温度で加熱処理すること
を特徴とする炭素繊維強化金属複合体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14554984A JPS6126737A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 炭素繊維強化金属複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14554984A JPS6126737A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 炭素繊維強化金属複合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126737A JPS6126737A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0524212B2 true JPH0524212B2 (ja) | 1993-04-07 |
Family
ID=15387745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14554984A Granted JPS6126737A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 炭素繊維強化金属複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126737A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4427795A1 (de) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Aisin Seiki | Verbundstoff auf Metallbasis |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63312923A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 炭素繊維強化アルミニウム合金用ワイヤプリフォーム |
| CA2000805C (en) * | 1988-10-17 | 1994-01-18 | Kiyoshi Sudani | Carbon/metal composite |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14554984A patent/JPS6126737A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4427795A1 (de) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Aisin Seiki | Verbundstoff auf Metallbasis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6126737A (ja) | 1986-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1068994A (en) | Assembly of metal-coated carbon fibers, process for producing thereof, and method for use thereof | |
| DE3933039A1 (de) | Verfahren zur herstellung von oxidationsgeschuetzten cfc-formkoerpern | |
| CN1316052C (zh) | 提高纤维增强镁基复合材料阻尼性能的方法 | |
| CN105541364B (zh) | 一种一步致密化生产碳陶汽车制动盘的方法 | |
| US4737382A (en) | Carbide coatings for fabrication of carbon-fiber-reinforced metal matrix composites | |
| US5580658A (en) | Copper-carbon composite material with graded function and method for manufacturing the same | |
| JPH0524212B2 (ja) | ||
| JPH0672029B2 (ja) | 繊維強化金属 | |
| JPH04304333A (ja) | アルミニウムまたはアルミニウム合金をマトリクスとする複合材料およびその強化材とマトリクスとの濡れおよび結合を向上させる方法 | |
| JPH0699865B2 (ja) | 複合炭素繊維及びその製造方法 | |
| US5695830A (en) | Process for improving the oxidative stability of a composite material having a fibrous reinforcement and a glass, glass-ceramic or ceramic matrix | |
| EP0228166B1 (en) | Method of making graphite forming dies | |
| JPH0292886A (ja) | 耐酸化性を有する炭素繊維強化複合材料の製造法 | |
| JPS61210137A (ja) | 窒化ケイ素繊維強化金属の製造方法 | |
| JPH0568530B2 (ja) | ||
| JPH06345571A (ja) | 高温耐酸化性ｃ／ｃ複合材の製造方法 | |
| US5697421A (en) | Infrared pressureless infiltration of composites | |
| JPH06172033A (ja) | 表面被覆炭素繊維強化複合材料及びその製造方法 | |
| JP2658470B2 (ja) | 炭素繊維強化炭素ワイヤ | |
| JP2586083B2 (ja) | 繊維成型体の製造方法 | |
| WO1990004574A1 (en) | Composite boron nitride material and process for its production | |
| JPH06305863A (ja) | 炭化珪素質被覆炭素繊維強化炭素複合材の製造法 | |
| JPH11199354A (ja) | 耐酸化性ｃ／ｃ複合材及びその製造方法 | |
| JPH06345570A (ja) | 耐酸化性ｃ／ｃ複合材の製造方法 | |
| CN115725913A (zh) | 一种增强体强化铝基复合材料及其制备方法 |